KR102079259B1 - Apparatus for measuring screw efficiency and method for measuring screw efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크류의 효율 측정 장치 및 이를 이용한 스크류의 효율 측정 방법에 관한 것으로 더 상세하게는 모터의 회전력 즉, 토크에 의해 변환되는 스크류의 직진력에 대한 효율을 측정할 수 있는 스크류의 효율 측정 장치 및 이를 이용한 스크류의 효율 측정 방법에 관한 발명이다. The present invention relates to a device for measuring the efficiency of a screw and a method for measuring the efficiency of a screw using the same. More specifically, a device for measuring the efficiency of a screw capable of measuring the efficiency of the rotational force of the motor, that is, the straight force of the screw converted by torque. And a method of measuring the efficiency of the screw using the same.
일반적으로 회전모터의 회전력을 직선 이동으로 변환시키기 위해 스크류가 사용된다.In general, a screw is used to convert the rotational force of the rotating motor into linear movement.
유도탄의 구동장치(Actuator)는 모터 등의 동력원을 이용하여 스크류, 기어 등과 같은 동력전달 과정을 통해 구동 날개 등의 제어 대상을 정확하게 움직이도록 고안된 장치이다. The guided ammunition actuator is a device designed to accurately move a control object such as a drive vane through a power transmission process such as a screw or gear using a power source such as a motor.
이 때 유도탄에서 요구되는 구동토크, 구동속도 등의 주요 성능을 만족시킬 수 있도록 주요 부품들을 설계하고 선정하는 것이 매우 중요하다. At this time, it is very important to design and select the main parts to satisfy the main performance such as the driving torque and driving speed required for the guided missile.
특히 동력 전달부(스크류, 기어 등)의 효율에 따라서 최종 출력부인 구동 날개의 성능이 결정이 되기 때문에, 동력전달부의 효율을 정확히 확인하고 인지하는 것이 유도탄의 요구사항에 맞는 구동장치를 설계하고 제작하는데 있어서 주요한 고려사항이 된다. In particular, since the performance of the drive blade, which is the final output part, is determined according to the efficiency of the power transmission part (screw, gear, etc.), designing and manufacturing a drive device that precisely meets and recognizes the efficiency of the power transmission part This is a major consideration.
그러나 현재까지는 동력전달부의 핵심 부품 중 하나인 스크류(리드스크류, 볼스크류 등)의 효율을 측정하는 방법 등이 정형화/보편화 되어 있지 않은 실정이다.However, until now, the method of measuring the efficiency of screws (lead screws, ball screws, etc.), one of the core parts of the power transmission unit, has not been standardized / universalized.
본 발명의 목적은 모터의 회전력 즉, 토크에 의해 변환되는 스크류의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정할 수 있는 스크류의 효율 측정 장치 및 이를 이용한 스크류의 효율 측정 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a screw efficiency measuring device that can accurately measure the efficiency of the rotational force of the motor, that is, the straight force of the screw converted by torque, and a method of measuring the efficiency of the screw using the same.
본 발명의 다른 목적은 스크류의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정하여 유도탄에서 요구되는 구동토크, 구동속도 등의 주요 성능을 만족시킬 수 있도록 주요 부품들을 설계하고 선정할 수 있도록 하는 스크류의 효율 측정 장치 및 이를 이용한 스크류의 효율 측정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to measure the efficiency of the screw to accurately measure the efficiency of the straight force of the screw, and to design and select the main parts to satisfy the main performances such as the driving torque and driving speed required for the guided bullet. And it is to provide a method for measuring the efficiency of the screw using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일실시예는 스크류를 회전시키는 회전모터부, 상기 회전모터부에 의해 회전되는 스크류에 나사 결합된 작동 너트를 직선 이동되게 안내하고, 이동된 작동 너트에 의해 가압되어 이동되는 가압 치구부, 가압 치구부에 의해 가압되는 하중을 측정하는 로드셀을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of a device for measuring the efficiency of a screw according to the present invention guides a rotating motor part for rotating a screw and a working nut screwed to a screw rotated by the rotating motor part to be linearly moved. And, it characterized in that it comprises a load cell for measuring the load pressurized by the pressurized jig portion, the pressurized jig portion to be moved by the moving operation nut.
본 발명에서 상기 가압 치구부는 상기 스크류에 나사결합된 상기 작동 너트가 내부에 위치되어 상기 작동 너트의 직선 이동을 안내하는 너트 가이드부재 및 상기 너트 가이드부재가 내부에 위치되고 상기 너트 가이드부재의 상, 하 이동을 안내하는 베이스 치구부재를 포함할 수 있다.In the present invention, the pressure jig portion is a nut guide member and the nut guide member for guiding the linear movement of the working nut is located inside the working nut screwed to the screw is located therein, the top of the nut guide member, It may include a base jig member for guiding the downward movement.
본 발명에서 상기 너트 가이드부재는 내부에 상기 작동 너트가 삽입되어 상기 작동 너트의 수직 이동을 안내하는 너트 이동 가이드 공간이 위치되며, 상기 너트 이동 가이드 공간의 내주면에는 상기 스크류의 회전 시 상기 작동 너트의 회전을 제한하여 상기 작동 너트의 직선 이동을 안내하는 너트 안내용 레일이 위치될 수 있다.In the present invention, the nut guide member has a nut movement guide space for guiding the vertical movement of the operation nut by inserting the operation nut therein, and the inner circumferential surface of the nut movement guide space includes A rail for guiding a nut for guiding linear movement of the working nut by restricting rotation may be located.
본 발명에서 상기 너트 안내용 레일은 상기 너트 이동 가이드 공간의 내주면에 마주보게 위치되고 세로로 수직으로 세워져 위치되어 상기 작동 너트의 양측면에 위치된 너트홈에 삽입될 수 있다. In the present invention, the nut guide rail is positioned facing the inner circumferential surface of the nut movement guide space and vertically vertically positioned to be inserted into nut grooves located on both sides of the working nut.
본 발명에서 상기 너트 이동 가이드 공간의 내부에는 상기 작동 너트의 작동에 의해 압축되어 상기 너트 가이드부재를 가압하는 스프링부재가 위치될 수 있다. In the present invention, a spring member that is compressed by the operation of the working nut and presses the nut guide member may be located inside the nut moving guide space.
본 발명에서 상기 스프링부재는 스크류에 의해 하향 이동되는 상기 작동 너트에 의해 압축되는 코일 스프링이고, 상기 너트 이동 가이드 공간의 바닥에는 상기 스프링부재의 위치를 지지하는 스프링 지지돌기부가 위치될 수 있다.In the present invention, the spring member is a coil spring compressed by the working nut which is moved downward by a screw, and a spring support protrusion for supporting the position of the spring member may be located at the bottom of the nut movement guide space.
본 발명에서 상기 스프링 지지돌기부는 상기 스크류보다 큰 직경을 가져 상기 작동 너트가 스크류에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. In the present invention, the spring support protrusion has a larger diameter than the screw, thereby preventing the working nut from being separated from the screw.
본 발명에서 상기 로드셀은 중심에 가압 안내돌기부가 돌출되고, 상기 너트 가이드부재의 하부면에는 상기 가압 안내돌기부가 삽입되어 상기 너트 가이드부재의 수직 이동을 안내하는 안내돌기 삽입부가 위치될 수 있다. In the present invention, the load cell has a pressure guide protrusion protruding at the center, and a guide protrusion insertion part for guiding the vertical movement of the nut guide member may be located on the lower surface of the nut guide member.
본 발명에서 상기 가압 안내돌기부는 상기 안내돌기 삽입부에 나사 결합될 수 있다. In the present invention, the pressure guide protrusion may be screwed to the guide protrusion insert.
본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일실시예는 상기 회전모터부의 작동을 제어하고, 상기 로드셀로부터 측정된 하중을 전달받아 스크류의 효율을 계산하는 측정 제어부를 더 포함할 수 있다. An embodiment of the apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention may further include a measurement control unit that controls the operation of the rotary motor unit and receives the measured load from the load cell to calculate the efficiency of the screw.
본 발명에서 상기 측정 제어부는 회전모터부의 토크값(T)과 로드셀에 의해 측정된 하중값(F)를 통해 수학식 로 스크류의 효율을 계산할 수 있다. In the present invention, the measurement control unit is a mathematical expression through the torque value (T) of the rotating motor unit and the load value (F) measured by the load cell. The efficiency of the screw can be calculated.
(η : 스크류의 효율, L : 스크류의 리드(lead), T : 회전모터부(100)의 토크값(stall 토크 / Nm), F : 축력(로드셀로 측정된 하중값))(η: efficiency of screw, L: lead of screw, T: torque value of rotating motor part 100 (stall torque / Nm), F: axial force (load value measured by load cell))
본 발명에서 상기 측정 제어부는 회전모터부의 토크값 또는 스크류의 리드값을 입력할 수 있는 입력부 및 계산된 스크류의 효율을 출력하여 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다. In the present invention, the measurement control unit may include an input unit capable of inputting a torque value of a rotating motor unit or a lead value of a screw, and a display unit outputting and displaying the calculated efficiency of the screw.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 방법은 스크류에 작동 너트를 체결하는 스크류 준비단계, 스크류를 회전모터부로 회전시켜 작동 너트를 이동시켜 로드셀을 가압하는 로드셀 가압단계, 로드셀에서 작동 너트의 이동에 의한 하중을 측정하는 하중 측정단계, 로드셀에서 측정된 하중으로 스크류의 효율을 계산하는 스크류 효율 계산단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the method for measuring the efficiency of a screw according to the present invention includes a screw preparation step of fastening a working nut to a screw, a load cell pressing step of pressing a load cell by moving a working nut by rotating a screw to a rotating motor part, and a load cell It characterized in that it comprises a load measuring step of measuring the load by the movement of the operating nut, a screw efficiency calculating step of calculating the efficiency of the screw with the load measured in the load cell.
본 발명에서 상기 로드셀 가압단계는 스크류의 회전으로 작동 너트를 로드셀을 향해 이동시키는 과정, 작동 너트의 이동으로 스프링부재가 압축되는 과정, 스프링부재가 압축되면서 너트 가이드부재가 이동되어 로드셀을 가압하는 과정을 포함할 수 있다.In the present invention, the load cell pressing step is a process of moving the working nut toward the load cell by rotating the screw, the process of compressing the spring member by the movement of the working nut, and the process of pressing the load cell by compressing the nut guide member while the spring member is compressed It may include.
본 발명에서 상기 로드셀을 가압하는 과정은 상기 작동 너트의 이동으로 상기 스프링부재가 최대로 압축된 후 상기 너트 가이드부재가 이동되어 상기 로드셀을 가압할 수 있다.In the process of pressing the load cell in the present invention, after the spring member is compressed to the maximum by the movement of the working nut, the nut guide member is moved to press the load cell.
본 발명에서 상기 스크류 효율 계산단계는 상기 회전모터부의 토크값(T)과 로드셀에 의해 측정된 하중값(F)를 통해 수학식 로 스크류의 효율을 계산할 수 있다.In the present invention, the screw efficiency calculation step is based on the torque value (T) of the rotary motor and the load value (F) measured by the load cell. The efficiency of the screw can be calculated.
(η : 스크류의 효율, L : 스크류의 리드(lead), T : 회전모터부(100)의 토크값(stall 토크 / Nm), F : 축력(로드셀로 측정된 하중값))(η: efficiency of screw, L: lead of screw, T: torque value of rotating motor part 100 (stall torque / Nm), F: axial force (load value measured by load cell))
본 발명은 모터의 회전력 즉, 토크에 의해 변환되는 스크류의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다. The present invention has an effect that can accurately measure the efficiency of the rotational force of the motor, that is, the straight force of the screw converted by the torque.
본 발명은 스크류의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정하여 유도탄에서 요구되는 구동토크, 구동속도 등의 주요 성능을 만족시킬 수 있도록 주요 부품들을 설계하고 선정할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention has an effect of accurately designing and selecting major parts so as to accurately satisfy the main performances such as a driving torque and a driving speed required for guided missiles by accurately measuring the efficiency of the straight force of the screw.
도 1은 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일 실시예를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일 실시예에서 회전 모터부를 분해한 예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 방법의 일 실시예를 도시한 블럭도.1 is a perspective view showing an apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing an embodiment of an apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing an example of disassembling the rotary motor in one embodiment of the screw efficiency measuring device according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of a screw efficiency measuring device according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing an embodiment of a method for measuring the efficiency of a screw according to the present invention.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.If described in detail by the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention. Prior to the detailed description of the present invention, terms or words used in the present specification and claims described below should not be interpreted as being limited to a conventional or dictionary meaning. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일 실시예에서 회전 모터부를 분해한 예를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing an apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of disassembling a rotating motor in an embodiment of an apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention, and FIG. 3 is It is a cross-sectional view showing an embodiment of an apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 스크류(10)의 효율 측정 장치를 하기에서 상세하게 설명한다. The efficiency measuring device of the
본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 장치는 회전모터부(100)를 포함한다.The apparatus for measuring the efficiency of a screw according to the present invention includes a rotating
회전모터부(100)는 가압 치구부(200)에 장착되어 스크류(10)가 하향되고 수직으로 세워진 상태로 위치된다. The rotating
가압 치구부(200)는 스크류(10)에 나사결합된 작동 너트(20)가 내부에 위치되어 작동 너트(20)의 직선 이동을 안내하는 너트 가이드부재(210), 너트 가이드부재(210)가 내부에 위치되고 너트 가이드부재(210)의 상, 하 이동을 안내하는 베이스 치구부재(220)를 포함한다.The
너트 가이드부재(210)는 내부에 작동 너트(20)가 삽입되어 작동 너트(20)의 수직 이동을 안내하는 너트 이동 가이드 공간(210a)이 위치된다.The
그리고, 너트 이동 가이드 공간(210a)의 내주면에는 스크류(10)의 회전 시 작동 너트(20)의 회전을 제한하여 작동 너트(20)의 직선 이동을 안내하는 너트 안내용 레일(211)이 위치된다.In addition, a
너트 안내용 레일(211)은 작동 너트(20)의 양측면에 위치된 너트홈에 삽입되도록 돌출된 형태의 이동 레일인 것을 일 예로 한다. As an example, the
너트 안내용 레일(211)은 너트 이동 가이드 공간(210a)의 내주면에 마주보게 위치되고 세로로 수직으로 세워져 위치되어 작동 너트(20)의 양측면에 위치된 너트홈에 삽입되어 스크류 회전 시 작동 너트(20)의 회전을 제한하고 작동 너트(20)의 직선 이동을 안내한다.The
그리고, 너트 안내용 레일(211)은 너트홈에 대응되는 형상으로 형성되어 작동 레일의 직선 이동을 안내한다.And, the
또한, 너트 안내용 레일(211)은 도시하지 않았지만 너트 이동 가이드 공간(210a)의 내주면에는 작동 너트(20)의 일부가 삽입될 수 있는 레일홈 형태를 가질 수 있다. In addition, although the
레일홈 형태의 너트 안내용 레일(211)은 작동 너트(20)의 일부분이 삽입될 수 있는 형상을 가지도록 형성되고 세로로 위치되어 작동 너트(20)의 직선 이동을 안내한다.
이 경우 작동 너트(20)의 양 측면에는 레일홈 형태의 너트 안내용 레일(211)에 삽입될 수 있는 너트 돌기부(미도시)가 위치될 수 있다.In this case, the nut protrusions (not shown) that can be inserted into the
그리고, 미도시된 레일홈 형태의 너트 안내용 레일(211)은 너트 돌기부에 대응되는 형상으로 너트 이동 가이드 공간(210a)의 내주면에 수직방향으로 형성되어 너트 돌기부가 삽입되어 스크류(10)의 회전 시 작동 너트(20)의 회전을 제한하고 작동 너트(20)의 직선 이동을 안내한다. In addition, the notched rail groove type
작동 너트(20)는 측정 대상인 스크류(10)가 관통되어 스크류(10)에 나사결합되고, 너트 이동 가이드 공간(210a) 내에서 너트 안내용 레일(211)에 의해 스크류(10) 회전 시 작동 너트(20)의 회전이 제한되고 직선 이동된다. The
회전모터부(100)는 측정 대상인 스크류(10)가 일체로 구비된 스크류 일체형 회전 모터인 것을 일 예로 한다. The rotating
회전모터부(100)는 작동 너트(20)가 전진하는 즉, 하향되게 이동하여 로드셀(300)을 가압하도록 스크류(10)를 회전시킨다. The rotating
너트 가이드부재(210)는 베이스 치구부재(220) 내에 이동 가능하게 위치되고, 베이스 치구부재(220)의 내부에서 너트 가이드부재(210)의 하부 측에 너트 가이드부재(210)에 의해 가압되는 하중을 측정할 수 있는 로드셀(300)이 위치된다.The
베이스 치구부재(220)에는 너트 가이드부재(210)가 이동 가능하게 위치되는 가압공간이 위치되고, 가압공간 내에서 너트 가이드부재(210)의 하부 측에 로드셀(300)이 위치된다.In the
로드셀(300)은 작동 너트(20)에 의해 가압되어 아래로 이동되는 너트 가이드부재(210)에 의해 발생되는 하중을 감지하여 측정한다. The
너트 이동 가이드 공간(210a)의 내부에는 작동 너트(20)를 탄성 지지하는 스프링부재(400)가 위치되고, 스프링부재(400)는 스크류(10)에 의해 하향 이동되는 작동 너트(20)에 의해 압축되는 코일 스프링인 것을 일 예로 한다.A
너트 이동 가이드 공간(210a)의 바닥에는 코일 스프링 즉, 스프링부재(400)의 위치를 지지하는 스프링 지지돌기부(212)가 위치된다.At the bottom of the nut
코일 스프링인 스프링부재(400)는 스프링 지지돌기부(212)가 내부로 삽입되어 끼워지면서 너트 이동 가이드 공간(210a)의 중심에서 위치되어 작동 너트(20)에 의해 균일하게 가압되어 작동 너트(20)의 가압력을 너트 가이드부재(210)로 전달될 수 있도록 한다.The
스프링 지지돌기부(212)는 스크류(10)보다 큰 직경을 가져 작동 너트(20)가 걸려 스크류(10)에서 빠지는 사고를 방지할 수 있다. The
스프링부재(400)는 작동 너트(20)가 너트 가이드부재(210)에 직접 충돌되는 경우 발생되는 충격에 의한 파손을 방지함은 물론 안정적으로 너트 가이드부재(210)가 로드셀(300)을 가압할 수 있도록 하중을 전달하는 역할을 한다.The
작동 너트(20)가 너트 가이드부재(210)에 직접 충돌하여 급작스런 하중이 로드셀(300)에 가해지는 경우 스크류(10) 효율을 측정하는 데 있어 로드셀(300)에서 측정되는 하중값에 대한 신뢰성을 확보할 수 없는 경우가 발생될 수 있다.When the working
이에 작동 너트(20)의 하향 이동으로 스프링부재(400)가 압축되면서 충격을 흡수한 후 스프링부재(400)가 최대한 압축된 후 너트 가이드부재(210)가 하강하여 로드셀(300)을 가압하게 되어 로드셀(300)에 가해지져 측정되는 하중값을 안정적이고 정확하게 확보할 수 있고 이로써 스크류(10)의 효율을 안정적이고 정확하게 계산하여 산출할 수 있게 된다. Accordingly, as the
그리고, 로드셀(300)은 중심에 가압 안내돌기부(310)가 돌출되고, 너트 가이드부재(210)의 하부면에는 가압 안내돌기부(310)가 삽입되어 너트 가이드부재(210)의 수직 이동을 안내하는 안내돌기 삽입부(213)가 위치된다.In addition, the
너트 가이드부재(210)는 작동 너트(20)에 의해 가압되어 하향 이동할 때 가압 안내돌기부(310)를 따라 수직방향으로 정확하게 이동되어 로드셀(300)에 하중을 발생시키게 된다. When the
가압 안내돌기부(310)는 안내돌기 삽입부(213)에 나사 결합되어 너트 가이드부재(210)의 하중을 로드셀(300)로 전달할 수도 있다. The
또한, 본 발명에 따른 스크류(10)의 효율 측정 장치는 회전모터부(100)의 작동을 제어하고, 로드셀(300)로부터 측정된 하중을 전달받아 스크류(10)의 효율을 계산하는 측정 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. In addition, the efficiency measuring device of the
측정 제어부(500)는 회전모터부(100)의 토크값 또는 스크류(10)의 리드값을 입력할 수 있는 입력부(520)를 포함하고, 계산된 스크류(10)의 효율을 출력하여 표시하는 디스플레이부(510)를 포함할 수 있다. The
또한, 측정 제어부(500)에는 회전모터부(100)의 토크값이 기설정되어 있고, 회전모터부(100)의 작동을 제어하여 기설정된 토크값으로 회전시키는 모터 작동제어부를 포함할 수 있다. In addition, the
측정 제어부(500)는 회전모터부(100)의 토크값(T)과 로드셀(300)에 의해 측정된 하중값(F)를 통해 하기의 수학식 1로 스크류(10)의 효율(η)을 계산한다.
η : 스크류의 효율η: Screw efficiency
L : 스크류의 리드(lead)L: screw lead
T : 회전모터부(100)의 토크값(stall 토크 / Nm)T: Torque value of the rotating motor unit 100 (stall torque / Nm)
F : 축력(로드셀로 측정된 하중값)F: Axial force (load value measured by load cell)
스크류(10)의 리드값과 회전모터부(100)의 토크값은 스크류(10)의 사양과 모터 사양에서 기설정된 값으로 측정 제어부(500)에 기저장될 수 있고, 작업자가 스크류(10)의 사양과 모터 사양으로 각각 입력부(520)를 통해 측정 제어부(500)로 입력할 수 있음을 밝혀둔다. The lead value of the
한편, 도 4는 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 방법의 일 실시예를 도시한 블럭도이고, 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 스크류의 효율 측정 방법은 스크류(10)에 작동 너트(20)를 체결하는 스크류 준비단계(S100), 스크류(10)를 회전모터부(100)로 회전시켜 작동 너트(20)를 이동시켜 로드셀(300)을 가압하는 로드셀 가압단계(S200), 로드셀(300)에서 작동 너트(20)의 이동에 의한 하중을 측정하는 하중 측정단계(S300), 로드셀(300)에서 측정된 하중으로 스크류(10)의 효율을 계산하는 스크류 효율 계산단계(S400)를 포함한다.On the other hand, Figure 4 is a block diagram showing an embodiment of a method for measuring the efficiency of a screw according to the present invention, and referring to FIGS. 3 and 4, the method for measuring the efficiency of a screw according to the present invention operates on a
로드셀 가압단계(S200)는 스크류(10)의 회전으로 작동 너트(20)를 로드셀(300)을 향해 이동시키는 과정, 작동 너트(20)의 이동으로 스프링부재(400)가 압축되는 과정, 스프링부재(400)가 압축되면서 너트 가이드부재(210)가 이동되어 로드셀(300)을 가압하는 과정을 포함한다.The load cell pressing step (S200) is a process of moving the working
로드셀 가압단계(S200)는 작동 너트(20)가 직접 로드셀(300)에 충돌되어 가압하지 않고 작동 너트(20)의 이동으로 스프링부재(400)를 최대를 압축시킨 후 너트 가이드부재(210)가 이동되어 로드셀(300)을 가압한다. In the load cell pressing step (S200), the
스크류 효율 계산단계(S400)는 하기의 수학식 2로 스크류(10)의 효율(η)을 계산한다. In the screw efficiency calculation step (S400), the efficiency η of the
η : 스크류의 효율η: Screw efficiency
L : 스크류의 리드(lead)L: screw lead
T : 회전모터부의 토크값(stall 토크 / Nm)T: Torque value of the rotating motor (stall torque / Nm)
F : 축력(로드셀로 측정된 하중값)F: Axial force (load value measured by load cell)
본 발명은 모터의 회전력 즉, 토크에 의해 변환되는 스크류(10)의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정할 수 있다. The present invention can accurately measure the efficiency of the rotational force of the motor, that is, the straight force of the
본 발명은 스크류(10)의 직진력에 대한 효율을 정확하게 측정하여 유도탄에서 요구되는 구동토크, 구동속도 등의 주요 성능을 만족시킬 수 있도록 주요 부품들을 설계하고 선정할 수 있도록 한다. The present invention is to accurately measure the efficiency of the straight force of the screw (10) to design and select the main parts to satisfy the main performance, such as the driving torque, the driving speed required in the guided missile.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out by variously changing within a range not departing from the gist of the present invention, and it is revealed that it is included in the configuration of the present invention.
10 : 스크류 20 : 작동 너트
21 : 너트홈 100 : 회전모터부
110 : 스크류 어댑터부 200 : 가압 치구부
210 : 너트 가이드부재 210a : 너트 이동 가이드 공간
211 : 너트 안내용 레일 212 : 스프링 지지돌기부
213 : 안내돌기 삽입부 220 : 베이스 치구부재
300 : 로드셀 310 : 가압 안내돌기부
400 : 스프링부재 500 : 측정 제어부
510 : 디스플레이부 520 : 입력부10: screw 20: working nut
21: nut groove 100: rotary motor
110: screw adapter 200: press fixture
210:
211: Nut guide rail 212: Spring support projection
213: guide projection insert 220: base fixture member
300: load cell 310: pressurized guide projection
400: spring member 500: measurement control
510: display unit 520: input unit
Claims (16)
상기 회전모터부에 의해 회전되는 스크류에 나사 결합된 작동 너트를 직선 이동되게 안내하고, 이동된 작동 너트에 의해 가압되어 이동되는 가압 치구부; 및
상기 가압 치구부에 의해 가압되는 하중을 측정하는 로드셀을 포함하며,
상기 가압 치구부는,
상기 스크류에 나사결합된 상기 작동 너트가 내부에 위치되어 상기 작동 너트의 직선 이동을 안내하는 너트 가이드부재; 및
상기 너트 가이드부재가 내부에 위치되고 상기 너트 가이드부재의 상, 하 이동을 안내하는 베이스 치구부재를 포함하고,
상기 너트 가이드부재는 내부에 상기 작동 너트가 삽입되어 상기 작동 너트의 수직 이동을 안내하는 너트 이동 가이드 공간이 위치되며,
상기 너트 이동 가이드 공간의 내주면에는 상기 스크류의 회전 시 상기 작동 너트의 회전을 제한하여 상기 작동 너트의 직선 이동을 안내하는 너트 안내용 레일이 위치되며,
상기 너트 이동 가이드 공간의 내부에는 상기 작동 너트의 작동에 의해 압축되어 상기 너트 가이드부재를 가압하는 스프링부재가 위치되고,
상기 스프링부재는 스크류에 의해 하향 이동되는 상기 작동 너트에 의해 압축되는 코일 스프링이고,
상기 너트 이동 가이드 공간의 바닥에는 상기 스프링부재가 삽입되어 상기 스프링부재의 위치를 지지하는 스프링 지지돌기부가 위치되며,
상기 회전모터부의 작동에 의한 상기 스크류의 회전으로 상기 작동 너트가 직선 이동되어 상기 스프링부재를 압축하면서 상기 너트 가이드부재에 가압력을 전달하고, 상기 너트 가이드부재는 상기 스프링부재가 압축되면서 전달받은 가압력에 의해 이동되어 상기 로드셀을 가압하여 하중값(F)를 발생시키며,
상기 회전모터부의 작동을 제어하고, 상기 로드셀로부터 측정된 하중을 전달받아 스크류의 효율을 계산하는 측정 제어부를 더 포함하며,
상기 측정 제어부는 회전모터부의 토크값(T)과 로드셀에 의해 측정된 하중값(F)를 통해 수학식 로 스크류의 효율을 계산하는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
(η : 스크류의 효율, L : 스크류의 리드(lead), T : 회전모터부(100)의 토크값(stall 토크 / Nm), F : 축력(로드셀로 측정된 하중값))
A rotating motor unit for rotating the screw;
A pressing fixture for guiding the working nut screwed to the screw rotated by the rotating motor portion to move linearly and being pressed and moved by the moved working nut; And
It includes a load cell for measuring the load pressed by the pressing fixture,
The pressing fixture,
A nut guide member that is located inside the working nut screwed to the screw to guide linear movement of the working nut; And
The nut guide member is located inside and includes a base jig member for guiding up and down movement of the nut guide member,
The nut guide member has a nut movement guide space in which the operation nut is inserted and guides the vertical movement of the operation nut.
On the inner circumferential surface of the nut movement guide space, a nut guide rail is provided to guide the linear movement of the operation nut by limiting rotation of the operation nut when the screw is rotated,
A spring member that is compressed by the operation of the working nut and presses the nut guide member is located inside the nut movement guide space,
The spring member is a coil spring compressed by the working nut which is moved downward by a screw,
At the bottom of the nut movement guide space, the spring member is inserted to locate a spring support protrusion for supporting the position of the spring member,
The operating nut is linearly moved by the rotation of the screw by the operation of the rotating motor unit to compress the spring member while transmitting a pressing force to the nut guide member, and the nut guide member is applied to the received pressing force while the spring member is compressed. Moved to press the load cell to generate a load value (F),
Further comprising a control unit for controlling the operation of the rotary motor unit, and receives the measured load from the load cell to calculate the efficiency of the screw,
The measurement control unit is a mathematical expression through the torque value (T) of the rotating motor unit and the load value (F) measured by the load cell A screw efficiency measuring device characterized in that it calculates the efficiency of the low screw.
(η: efficiency of screw, L: lead of screw, T: torque value of rotary motor 100 (stall torque / Nm), F: axial force (load value measured by load cell))
상기 너트 안내용 레일은 상기 너트 이동 가이드 공간의 내주면에 마주보게 위치되고 세로로 수직으로 세워져 위치되어 상기 작동 너트의 양측면에 위치된 너트홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
The method according to claim 1,
The nut guide rail is positioned to face the inner circumferential surface of the nut movement guide space and is vertically vertically positioned to be inserted into nut grooves located on both sides of the working nut.
상기 스프링 지지돌기부는 상기 스크류보다 큰 직경을 가져 상기 작동 너트가 스크류에서 분리되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
The method according to claim 1,
The spring support protrusion has a larger diameter than the screw to prevent the operating nut is separated from the screw efficiency measuring device of the screw.
상기 로드셀은 중심에 가압 안내돌기부가 돌출되고, 상기 너트 가이드부재의 하부면에는 상기 가압 안내돌기부가 삽입되어 상기 너트 가이드부재의 수직 이동을 안내하는 안내돌기 삽입부가 위치되는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
The method according to claim 1,
The load cell has a pressure guiding protrusion protruding at the center, and the guide guiding protrusion inserting portion for guiding the vertical movement of the nut guide member is located on the lower surface of the nut guide member, thereby increasing the efficiency of the screw. Measuring device.
상기 가압 안내돌기부는 상기 안내돌기 삽입부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
The method according to claim 8,
The pressure guide projection is a screw efficiency measuring device characterized in that the screw is coupled to the guide projection insert.
상기 측정 제어부는 회전모터부의 토크값 또는 스크류의 리드값을 입력할 수 있는 입력부 및 계산된 스크류의 효율을 출력하여 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 장치.
The method according to claim 1,
The measurement control unit comprises an input unit for inputting a torque value of a rotating motor unit or a lead value of a screw, and a display unit for outputting and displaying the calculated efficiency of the screw.
스크류를 회전모터부로 회전시켜 작동 너트를 이동시켜 너트 가이드부재를 1차적으로 가압하여 직선 이동시키고, 직선 이동되는 너트 가이드부재에 의해 로드셀을 가압하는 로드셀 가압단계;
상기 로드셀에서 상기 너트 가이드부재의 이동에 의해 가압되는 하중을 측정하는 하중 측정단계; 및
로드셀에서 측정된 하중으로 스크류의 효율을 계산하는 스크류 효
스크류의 회전으로 작동 너트를 로드셀을 향해 이동시키는 과정, 상기 작동 너트의 이동으로 스프링부재가 압축되는 과정;
상기 스프링부재가 압축되면서 상기 너트 가이드부재가 이동되어 로드셀을 가압하는 과정을 포함하고,
상기 스크류 효율 계산단계는,
상기 회전모터부의 토크값(T)과 상기 로드셀에 의해 측정된 하중값(F)를 통해 수학식 로 스크류의 효율을 계산하는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 방법.
(η : 스크류의 효율, L : 스크류의 리드(lead), T : 회전모터부(100)의 토크값(stall 토크 / Nm), F : 축력(로드셀로 측정된 하중값))
Screw preparation step for fastening the operating nut to the screw;
A load cell pressing step of rotating the screw with a rotating motor part to move the working nut to firstly press the nut guide member to linearly move, and pressurize the load cell by the linearly moving nut guide member;
A load measuring step of measuring a load pressed by the movement of the nut guide member in the load cell; And
Screw efficiency to calculate the efficiency of the screw from the load measured in the load cell
A process of moving the working nut toward the load cell by rotating the screw, and compressing the spring member by moving the working nut;
The spring member is compressed while the nut guide member is moved to include a process of pressing the load cell,
The screw efficiency calculation step,
Equation through the torque value (T) of the rotary motor and the load value (F) measured by the load cell Method of measuring the efficiency of the screw, characterized in that for calculating the efficiency of the low screw.
(η: efficiency of screw, L: lead of screw, T: torque value of rotary motor 100 (stall torque / Nm), F: axial force (load value measured by load cell))
상기 로드셀을 가압하는 과정은 상기 작동 너트의 이동으로 상기 스프링부재가 최대로 압축된 후 상기 너트 가이드부재가 이동되어 상기 로드셀을 가압하는 것을 특징으로 하는 스크류의 효율 측정 방법.
The method according to claim 13,
The process of pressing the load cell is a method of measuring the efficiency of the screw, characterized in that the spring member is compressed to the maximum by the movement of the working nut, and then the nut guide member is moved to press the load cell.
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